7-1（DNA配列から遺伝子を探す）.ppt

DNA 配列の中から遺伝子を探す

Blast 解析.6 Query DNA 塩基配列アミノ酸配列 DNA 塩基配列をアミノ酸配列に変換アミノ酸配列 DNA 塩基配列をアミノ酸配列に変換 データベース DNA 塩基配列アミノ酸配列アミノ酸配列 DNA 塩基配列をアミノ酸配列に変換 DNA 塩基配列をアミノ酸配列に変換 1. 2. 3. TATGGCTTA---- T G L TATGGCTTA---- M A - TATGGCTTA---- W L -

cdna 配列やアミノ酸配列があれば Blast 検索で有用な情報が得られるが 遺伝子があるかも分からない長い DNA 配列を検索しても有用な情報が得られない そこで 長い DNA 配列の中にどこに遺伝子が隠されているかをまず探し出す

DNA 配列の中から遺伝子を予測する 代表的な遺伝子予想ソフト 遺伝子予測.1 Softberry/FGENESH: http://linux1.softberry.com/berry.phtml?topic=fgenesh&group=programs&subgroup=gfind GeneMark: http://opal.biology.gatech.edu/genemark/eukhmm.cgi GENSCAN : http://genes.mit.edu/genscan.html

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1 ある遺伝子 Y の GenomicDNA

遺伝子予測.1 Monocot のモデルで解析 予想された ATG-TAG(CDS) 予想されたアミノ酸 Word に保存

Organism; Monocot 遺伝子予測.1 MATAGKVIKCKAAVAWEAGKPLSIEEVEVAPPQAMEVRVKILYTALCHTDVYFWEAKGQT PVFPRILGHEAGGIVESVGEGVTELAPGDHVLPVFTGECKECDHCKSEESNMCDLLRINV DRGVMIGDGKSRFTIKGKPIFHFVGTSTFSEYTVIHVGCLAKINPEAPLDKVCILSCGFS TGFGATVNVAKPKKGQTVAIFGLGAVGLAAMEGARLSGASRIIGVDLNPAKFEQAKKFGC TDFVNPKDHSKPVHEVLIEMTNGGLDRAVECTGNINAMISCFECVHDGWGVAVLVGVPTK DDVFKTHPMNFLNEKTLKGTFFGNYKPRTDLPNVVELYMKKELELEKFITHSVPFSEINT AFDLMLKGESLRCVMRMDE

遺伝子予測.1 ある遺伝子 Y の GenomicDNA

遺伝子予測.1 Human のモデルで解析 予想された ATG-TAG 予想されたアミノ酸

Organism; Monocot MATAGKVIKCKAAVAWEAGKPLSIEEVEVAPPQAMEVRVKILYTALCHTDVYFWEAKGQT PVFPRILGHEAGGIVESVGEGVTELAPGDHVLPVFTGECKECDHCKSEESNMCDLLRINV 遺伝子予測.1 DRGVMIGDGKSRFTIKGKPIFHFVGTSTFSEYTVIHVGCLAKINPEAPLDKVCILSCGFS TGFGATVNVAKPKKGQTVAIFGLGAVGLAAMEGARLSGASRIIGVDLNPAKFEQAKKFGC TDFVNPKDHSKPVHEVLIEMTNGGLDRAVECTGNINAMISCFECVHDGWGVAVLVGVPTK DDVFKTHPMNFLNEKTLKGTFFGNYKPRTDLPNVVELYMKKELELEKFITHSVPFSEINT AFDLMLKGESLRCVMRMDE Organism; 人間 MEVRVKILYTALCHTDVYFWEAKGQTPVFPRILGHEAGGIVESVGEGVTELAPGDHVLPV FTGECKECDHCKSEESNMCDLLRINVDRGVMIGDGKSRFTIKGKPIFHFVGTSTFSEYTV IHVGCLAKINPEAPLDKVCILSCGFSTGFGATVNVAKPKKGQTVAIFGLGAVGLAAMEGA RLSGASRIIGVDLNPAKFEQAKKFGCTDFVNPKDHSKPVHEVLIEMTNGGLDRAVECTGN INAMISCFECVHDGWGVAVLVGVPTKDDVFKTHPMNFLNEKTLKGTFFGNYKPRTDLPNV VELYMKKELELEKFITHSVPFSEINTAFDLMLKGESLRCVMRMDE Organism; ショウジョウバエ Model によって予想される ORF は多少異なる MFCGEEKLIRSGFGVFAAAVAWEAGKPLSIEEVEVAPPQAMEVRVKILYTALCHTDVYFW EAKGQTPVFPRILGHEAGGIVESVGEGVTELAPGDHVLPVFTGECKECDHCKSEESNMCD LLRINVDRGVMIGDGKSRFTIKGKPIFHFVGTSTFSEYTVIHVGCLAKINPEAPLDKVCI LSCGFSTGFGATVNVAKPKKGQTVAIFGLGAVGLAAMEGARLSGASRIIGVDLNPAKFEQ AKKFGCTDFVNPKDHSKPVHEVLIEMTNGGLDRAVECTGNINAMISCFECVHDGWGVAVL VGVPTKDDVFKTHPMNFLNEKTLKGTFFGNYKPRTDLPNVVELYMKKELELEKFITHSVP FSEINTAFDLMLKGESLRCVMRMDE

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

代表的な遺伝子予想ソフト 遺伝子予測.1 Softberry/FGENESH: http://linux1.softberry.com/berry.phtml?topic=fgenesh&group=programs&subgroup=gfind GeneMark: http://opal.biology.gatech.edu/genemark/eukhmm.cgi GENSCAN : http://genes.mit.edu/genscan.html

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

予想ソフトによっても予想される ORF は多少異なる 遺伝子予測.1 Softberry による予想 Organism; Monocot MATAGKVIKCKAAVAWEAGKPLSIEEVEVAPPQAMEVRVKILYTALCHTDVYFWEAKGQT PVFPRILGHEAGGIVESVGEGVTELAPGDHVLPVFTGECKECDHCKSEESNMCDLLRINV DRGVMIGDGKSRFTIKGKPIFHFVGTSTFSEYTVIHVGCLAKINPEAPLDKVCILSCGFS TGFGATVNVAKPKKGQTVAIFGLGAVGLAAMEGARLSGASRIIGVDLNPAKFEQAKKFGC TDFVNPKDHSKPVHEVLIEMTNGGLDRAVECTGNINAMISCFECVHDGWGVAVLVGVPTK DDVFKTHPMNFLNEKTLKGTFFGNYKPRTDLPNVVELYMKKELELEKFITHSVPFSEINT AFDLMLKGESLRCVMRMDE GeneMark による予想 Organism; イネ MATAGKVIKCKAAVAWEAGKPLSIEEVEVAPPQAMEVRVKILYTALCHTDVYFWEAKGQTPVFPR ILGHEAGGIVESVGEGVTELAPGDHVLPVFTGECKECDHCKSEESNMCDLLRINVDRGVMIGDGK SRFTIKGKPIFHFVGTSTFSEYTVIHVGCLAKINPEAPLDKVCILSCGFSTGFGATVNVAKPKKGQT VAIFGLGAVGLAAMEGARLSGASRIIGVDLNPAKFEQAKKFGCTDFVNPKDHSKPVHEVLIEMTN GGLDRAVECTGNINAMISCFECVHDGWGVAVLVGVPTKDDVFKTHPMNFLNEKTLKGTFFGNYK PRTDLPNVVELYMKKELELEKFITHSVPFSEINTAFDLMLKGESLRCVMRMDE

代表的な遺伝子予想ソフト 遺伝子予測.1 Softberry/FGENESH: http://linux1.softberry.com/berry.phtml?topic=fgenesh&group=programs&subgroup=gfind GeneMark: http://opal.biology.gatech.edu/genemark/eukhmm.cgi GENSCAN: http://genes.mit.edu/genscan.html

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

遺伝子予測.1

予想された遺伝子配列 ( アミノ酸配列 ) を Blast 検索して遺伝子の機能を予測してみよう

DNA とアミノ酸の アラインメント DNA の突然変異と形質の違い

アルコールの代謝 アルコール脱水素酵素 ADH アセトアルデヒド脱水素酵素 (Aldehyde dehydrogenase2) ALDH CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH エタノール アセトアルデヒド 酢酸 アラインメント解析 Z1 遺伝子.13 毒性 先週の授業で Blast 検索した遺伝子

アラインメント解析.1

遺伝子予測.1

Z1 の予想 CDS 配列 Z2 の予想 CDS 配列

Z1CDS Z2CDS GCATACACTGAAGTGAAAACTGTCACAGTCAAAGTGCCTCAGAAGAACTCATAA GCATACACTAAAGTGAAAACTGTCACAGTCAAAGTGCCTCAGAAGAACTCATAA ********* ******************************************** アラインメント解析.12

Z1 のアミノ酸配列 Z2 のアミノ酸配列

Z1CDS Z2CDS Z1Amionoacid Z2Amionoacid GCATACACTGAAGTGAAAACTGTCACAGTCAAAGTGCCTCAGAAGAACTCATAA GCATACACTAAAGTGAAAACTGTCACAGTCAAAGTGCCTCAGAAGAACTCATAA ********* ******************************************** アラインメント解析.12 グルタミン酸 PFGGYKMSGSGRELGEYGLQAYTEVKTVTVKVPQKNS PFGGYKMSGSGRELGEYGLQAYTKVKTVTVKVPQKNS ***********************:************* リジン

Z1 のゲノミック DNA 配列 Z2 の予想 CDS 酸配列

Z1CDS Z2CDS Z1Amionoacid Z2Amionoacid 第 12exon GCATACACTGAAGTGAAAACTGTCACAGTCAAAGTGCCTCAGAAGAACTCATAA GCATACACTAAAGTGAAAACTGTCACAGTCAAAGTGCCTCAGAAGAACTCATAA ********* ******************************************** アラインメント解析.12 第 12exon 第 13exon グルタミン酸 PFGGYKMSGSGRELGEYGLQAYTEVKTVTVKVPQKNS PFGGYKMSGSGRELGEYGLQAYTKVKTVTVKVPQKNS ***********************:************* リジン 第 13exon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

アルコールの代謝 アルコール脱水素酵素 ADH アセトアルデヒド脱水素酵素 (Aldehyde dehydrogenase2) ALDH CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH エタノール アセトアルデヒド 酢酸 アラインメント解析.13 毒性 肝臓で働くアセトアルデヒド脱水素酵素には 2 種類ある ALDH1 と ALDH2 お酒に強い人 弱い人は ALDH2 遺伝子の 1 塩基の違いによる 1 塩基多型 :SNP(Single Nucleotide Polymorphism) と呼ぶ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

アルコールの代謝 アラインメント解析.14 アルコール脱水素酵素 ADH CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH エタノール アセトアルデヒド 酢酸 毒性 アセトアルデヒド脱水素酵素 X (Aldehyde dehydrogenase2) ALDH G 型 (1 型 ) CAG GCA TAC ACT GAA GAG AAA --- G A Y T E V K -- A 型 (2 型 ) CAG GCA TAC ACT AAA GAG AAA --- G A Y T K V K -- 酵素活性がない

アルコールの代謝 アラインメント解析.15 アルコール脱水素酵素 ADH CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH エタノール アセトアルデヒド 酢酸 毒性 アセトアルデヒド脱水素酵素 X (Aldehyde dehydrogenase2) ALDH G 型 (1 型 ) CAG GCA TAC ACT GAA GAG AAA --- G A Y T E V K -- A 型 (2 型 ) 酸性アミノ酸 CAG GCA TAC ACT AAA GAG AAA --- G A Y T K V K -- 塩基性アミノ酸 酵素活性がない GGtype:G 型 (1 型 ) をホモにもつお酒に強い AGtype:G 型 A 型をヘテロにもつ お酒にほんの少し強い人 ( 強い人の 1/16) (4 量体を形成し A タイプが優性に活性を無力化するため ) AAtype:A 型 (2 型 ) をホモにもつお酒に弱い